浮动到双重转换 - 单元测试中的最佳断言？

Question

鉴于这些陈述

float f = 7.1f;
double d = f;

我们可以在单元测试中断言d？

---

例如，这不起作用：

Console.WriteLine(d == 7.1d); // false
Console.WriteLine(d < 7.1d + float.Epsilon); // true by luck
Console.WriteLine(d > 7.1d - float.Epsilon); // false (less luck)

我到目前为止找到的最好的方法是将值转换回来：

float f2 = (float)d;
Console.WriteLine(f2 == f); // true

这与粗野的说法相同

Console.WriteLine(d == 7.1f); // 7.1f implicitly converted to double as above

这个问题一般不是关于double和float精度的，而是关于单元测试如何最好地描述d的限制的实用问题。 在我的例子中，d是由轻量代码生成生成的代码中发生的转换的结果。 在测试这个代码生成时，我必须对这个函数的结果做出断言，这最终归结为上面的简单问题。

Answer 1

你的“最佳方式”是断言你生成的代码返回的内容是float的误差范围7.1 。 这可能是你要检查的，在这种情况下，继续。

另一方面，您可能希望声明生成的代码特别返回将7.1f转换为double的结果，在这种情况下，您可以执行以下操作：

Console.WriteLine(d == (double)f);

这是更严格的 - 您的测试断言d在一个小范围内，而上述测试断言d是一个特定值。

这真的取决于你将使用什么d 。 如果事情出现问题，如果它不是确切的值，请测试确切的值，但如果可以在值的float范围内，请检查float 。

Answer 2

为了比较两个浮点值ibm sugest来测试abs(a/b - 1) < epsilon

msnd指出，当实例的值为零时， Epsilon属性反映了数值运算或比较中最重要的最小正值。

实际上你应该检查一下

Math.Abs(d/(double)f) - 1) < float.Epsilon)

Answer 3

(float) d == f 。

另一个答案建议d == (double) f ，但这是无用的测试，因为(double) f执行与d = f隐式执行的相同转换。 所以这个断言唯一可以测试的是实现的某些方面是否被破坏（例如，编译器错误地以不同的方式实现了其中一个转换），一些外部机制在赋值和之间改变了d或f 。断言或源代码被破坏，因此d既不是double也不是float也不是任何能够精确保存f值或者没有执行赋值d = f 。

通常，我们期望没有浮点误差，因为在浮点的每个正常实现中，从较窄的精度到相同基数的更宽精度的转换没有错误，因为更宽的精度可以表示每个值，更窄的精度可以。 在不常见的情况下，较宽的浮点格式可能具有较小的指数范围。 只有在这种情况下，或者在反常定义的浮点格式中，转换为更宽的格式才会导致值的变化。 在这些情况下，执行相同的转换不会检测到更改。

相反，我们从更宽的格式转换回更窄的格式。 如果d与f不同，则此转换有可能检测到错误。 例如，假设f包含0x1p-1000，但由于某种原因，这在d的格式中是不可表示的，因此它被舍入为零。 然后(float) d == f求值为(float) 0 == 0x1p-1000 ，然后为0 == 0x1p-1000 ，然后为false 。 另外，这种测试可以检测相同的错误，其他建议：一个破碎实施方式中，变更d或f ，一个不正确的类型的d ，而且缺少分配d = f 。

除此之外，你会在这里用断言检测到什么错误？